空预器积灰差压大原因分析及解决方案

空预器积灰差压大原因分析及解决方案

奚宇

（浙江浙能台州第二发电有限责任公司浙江台州318000）

摘要：针对火电机组空预器积灰差压大的问题，通过分析原因，提出空预器受热面升温分解NH4HSO4、空预器高压水在线冲洗等手段改善空预器积灰情况。

关键词：空预器；在线水冲洗；受热分解NH4HSO4；积灰

1引言

台州某发电公司空预器生产厂家为东方锅炉厂，型号LAP17286/2600，转子直径17286mm，受热面总高度2600mm，转速0.957r/min。空预器转子采用模仓格结构，蓄热元件共三层，分别为热段、中间段、冷段。其中热段、中间段蓄热元件由压制成特殊波形的碳钢板构成。目前空预器结垢堵塞较严重，影响机组出力和安全运行，所以必须要对空预器积灰差压大的问题加以研究。

2空预器积灰差压大原因分析

2.1SCR法烟气脱硝生成NH4HSO4

在烟气脱硝过程中，大部分会采用选择性催化还原法，称为SCR法。对于SCR法烟气脱硝，NH3和NOX不能全部混合，NH3逃逸现象是不可避免的，当逃逸率超标时NH3与SO3反应生成NH4HSO4（ammoniumbisulfate，简称ABS）和（NH4）2SO4（ammoniumsulfate，简称AS）。根据NH4HSO4的生成特性NH3充足则生成（NH4）2SO4，否则生成NH4HSO4。温度在低于220℃时NH4HSO4粘度很强，极易粘结并吸附在空预器蓄热元件上，常规的蒸汽吹灰难以去除，会造成空预器堵塞差压大。

2.2空预器中带水

空预器运行中，水主要来源于吹灰蒸汽。理论上来说，空预器吹灰是自动控制的，执行吹灰前徐打开疏水阀进行疏水，待满足吹灰温度时，便可执行自动吹会操作。但实际过程中，无法保证在短短几秒钟将所有的疏水排净，可能导致吹灰前疏水不彻底，致使空预器中带水，造成空预器积灰差压大。

2.3空预器蓄热元件失效

锅炉运行时，处于烟气环境中的蓄热元件，由于烟气流场温度较高，材料本身的强度会有所下降。当作用于元件表面的外力过大，并且超过元件本身的固有强度时，蓄热元件的薄弱处会优先出现变形、破损甚至断裂，即发生的塑性断裂。蓄热元件的损坏会改变相应区域的烟气流场，造成堵灰、流通失匀等现象，并进一步导致元件的损坏。损坏的元件得不到及时更换，破裂的大部分碎片下移，沉积于元件包的中部或者底部，更加堵塞烟气通道，更加促进积灰，并使运行阻力进一步增加。

3空预器积灰差压大的危害

空预器受热面上积灰后，由于灰的热阻大，导致传热面积减小。积灰同时会使烟气气流通道变小，使烟气流通阻力增加，引起引风机电耗增加，限制锅炉出力。积灰会使空预器蓄热元件面传热面积减小，致使传热效果变差，导致升高炉膛出口的排烟温度。此外，积灰还会增加受热面的腐蚀。严重积灰会堵塞转子的一部分气流通道，是飞灰速度增加，加速蓄热元件的磨损，迫使锅炉降低出力运行，甚至迫使停炉检修。

4空预器积灰差压大解决方案

4.1空预器受热面升温分解NH4HSO4

为缓解空预器堵塞，根据NH4HSO4物理特性采用升温的方式来降低空预器积灰差压。升温处理采用正常的双套风机运行方式，A、B、D、E磨煤机运行，AGC撤出，机组负荷稳定在600MW左右，控制电除尘温度在80—147℃之间。在升温分解过程中，全面检查机组引风机、送风机、一次风机及磨煤机运行情况，锅炉各参数、壁温正常，燃烧工况稳定，并记录机组负荷、锅炉压力、烟气和空气侧差压、送、引风机和一次风机电流、排烟温度等参数。

4.2空预器高压水在线冲洗

由于空预器所配备的低压冲洗装置不足以解决空预器积灰差压大的问题，所以需采用高压水在线冲洗方法解决。空预器冲洗使用压力30-60MPa，流量为50L/min，约合3T/h。原理是利用水的压力把垢清洗掉，利用水的流量把清洗下的灰垢冲洗下来。时间计划于单侧冲洗时间约5天，具体视冲洗效果决定。冲洗过程中观察和记录高压水冲洗时间、压力、空预器在冲洗前后机组负荷、烟气和空气侧差压、送风机和引风机电流、炉膛压力、热风和排烟温度参数。

4.3更换蓄热元件

当蓄热元件出现失效现象，虽然采用高压水冲洗可以短时间降低运行阻力（适量减少积灰），但是无法彻底解决阻力过高的问题，除非有效清除相关蓄热元件碎片或更换已失效的蓄热元件。

5解决方案实施

5.1空预器受热面升温分解NH4HSO4方案实施

为确保空预器受热面升温过程机组安全稳定运行，做好如下准备工作：

检查并确认空预器火灾报警装置投入正常。

检查确认空预器消防水系统备用正常。

试投微油枪及A层油枪着火正常。

空预器升温操作前对空预器进行连续吹灰4小时。

空预器辅电机处准备好空预器盘车手柄，并检查正常可用。

5.1.1空预器升温步骤

将机组负荷降至600MW，投入空预器冷端连续吹灰，并提升吹灰压力至2.0MPa，将空预器热端LCS密封板抬起至最高位置，并做好记录。确认空预器辅电机连锁投入正常。将送风机出口联络电动挡板切就地并缓慢关闭，将一次风机出口联络电动挡板切就地并缓慢关闭，缓慢全开空预器热风再循环电动挡板。将送风机动叶调节切手动并缓慢关小，以≯0.5℃/min升温速率提升排烟温度，控制送风机出口风量≮400T/h。检查空预器电流正常，机组二次风总风量基本不变，各风机运行正常，燃烧工况稳定。当排烟温度升至160℃，停止升温，稳定运行半小时左右，并检查空预器运行情况。以后排烟温度每升10℃，停止升温，稳定运行半小时左右，检查确认空预器运行情况稳定后继续升温。当排烟温度升至180℃，停止升温，维持排烟温度稳定在180℃运行4小时，同时监视空预器差压变化趋势，检查空预器运行情况，确认各风机运行正常。空预器升温结束，恢复正常运行方式。

5.2空预器高压水在线冲洗方案实施

在空预器烟气侧外搭设一定面积操作平台，做一个长方形轨道及架设高压水枪的位置。

把轨道和冲洗车放到操作平台上。

技术人员开始清洗时从空预器蓄热元件靠中心处逐步往外进行冲洗，冲洗时要根据空预器转速和高压水枪穿透力来控制冲洗时间和冲洗车拉动距离，冲洗时由里往外步退每次5CM，最内侧点停留时间初始为10分钟，每往外步退10次，增加5分钟冲洗时间，并观察冲洗后压差变化，适当调整各部的冲洗时间。

冲洗车垂直往上仰洗，把冷端、不温端附着垢质进行清除、疏通。堵塞的灰垢经高压水冲洗流下经排污管放出及随烟气蒸发，从而使冷端、中温端段疏通清除空预器蓄热元件间夹杂的垢物，达到清洗目的。

6结束语

积灰差压大是空预器的一种常见故障，严重影响机组的安全经济运行，因此需要针对日常运行中出现的积灰现象认真分析，不断总结经验，制定并采取相应的技术措施。只有这样才能减少空预器积灰问题，保证机组的安全性、稳定性、经济性。

参考文献：

[1]刘钊，任天宝.铜川电厂空预器差压升高的原因分析及处理[J].华电技术，2018（2）-0052-02

[2]刘佳子，宋立斌.空预器堵灰的原因分析及处理措施[J].中国高新技术企业，2016（27）：65-66

作者简介：

奚宇（1989—），男，吉林省吉林市人，助理工程师，从事锅炉维护工作。